Como escolher um sistema de ensaio GIS de alta tensão e descarga parcial: 7 fatores-chave para os fabricantes

Para fabricantes de GIS e GIL, a seleção de um sistema de teste de alta tensão é uma decisão de investimento importante.

Um sistema de teste deve fazer mais do que gerar a alta tensão necessária. Ele também deve fornecer capacidade adequada, baixa descarga parcial de fundo, operação estável, conexões convenientes e compatibilidade com os procedimentos de teste reais do fabricante.

Por exemplo, um fabricante de GIS pode precisar de um sistema de teste de 500kV hoje, mas planejar expandir a produção para produtos de maior tensão no futuro.

Outro fabricante pode já ter um transformador de teste de alta tensão, mas ter problemas com descargas parciais de fundo durante os testes de isolamento.

Em ambas as situações, a compra de equipamentos com base apenas em sua tensão nominal pode levar a uma configuração inadequada.

Então, o que os fabricantes devem considerar antes de comprar equipamentos de teste de suportabilidade de alta tensão e descarga parcial para GIS?

Aqui estão sete fatores importantes para ajudá-lo a tomar uma decisão melhor.

O primeiro passo é identificar o nível de tensão dos produtos GIS ou GIL a serem testados.

Diferentes classificações de produtos e projetos de isolamento exigem diferentes configurações de tensão de teste.

Para fabricantes de equipamentos elétricos de alta tensão, as opções comuns de tensão do sistema de teste incluem:

• 100kV

• 200kV

• 250kV

• 300kV

• 500kV

• 800kV

• 1000kV

Para fabricantes que desenvolvem produtos de ultra-alta tensão, configurações de maior tensão personalizadas também podem ser necessárias.

No entanto, um ponto importante deve ser lembrado:

A tensão nominal do sistema de teste não é automaticamente a mesma que a tensão de teste de suportabilidade necessária do produto.

A seleção real deve ser baseada nos padrões de teste aplicáveis, especificações do equipamento, objeto de teste e requisitos do cliente.

Antes de solicitar uma cotação, prepare as seguintes informações:

• Tensão nominal do GIS ou GIL.

• Tensão de teste de suportabilidade necessária.

• Duração do teste.

• Tipo de objeto de teste.

• Se a medição de descarga parcial é necessária.

Essas informações ajudam o fabricante a recomendar uma configuração de sistema apropriada.

A capacidade é outro fator crítico na seleção de equipamentos de teste de alta tensão para GIS.

Um sistema pode atingir a tensão necessária em condições de vazio, mas isso não significa necessariamente que ele pode operar corretamente quando conectado a um objeto de teste de grande capacitância.

Produtos GIS e GIL podem ter cargas capacitivas consideráveis, especialmente ao testar seções longas ou grandes conjuntos de equipamentos.

O sistema de teste deve fornecer capacidade suficiente para fornecer a corrente necessária durante o teste.

Para objetos de teste capacitivos, a potência reativa aproximada necessária pode ser calculada usando:

Onde:

• Q = Potência reativa necessária (VA)

• f = Frequência de teste (Hz)

• C = Capacitância do objeto de teste (F)

• U = Tensão de teste (V)

Por exemplo, a capacidade necessária aumenta com a tensão de teste, a frequência de teste e a capacitância do objeto de teste.

É por isso que os fabricantes devem fornecer as seguintes informações antes de selecionar o sistema:

• Capacitância do GIS ou GIL.

• Tensão máxima de teste.

• Frequência de teste necessária.

• Corrente de teste esperada.

• Se o equipamento será testado individualmente ou como um conjunto completo.

O sistema Sansion SXGTU oferece capacidades configuráveis de 50kVA a 2000kVA, com capacidades mais altas disponíveis para aplicações personalizadas.

O dimensionamento adequado da capacidade ajuda a garantir que o sistema selecionado seja adequado para a carga de teste real.

Para testes de isolamento de GIS e GIL, o desempenho da descarga parcial é um dos fatores mais importantes a serem avaliados.

Por quê?

Porque o próprio sistema de teste pode gerar sinais de descarga de fundo indesejados.

Se o nível de PD de fundo for muito alto, ele pode interferir na medição da descarga parcial do objeto de teste.

Isso cria vários problemas práticos:

• Dificuldade em distinguir sinais de fundo do sistema de descargas do objeto de teste.

• Redução da confiança nos resultados da medição.

• Testes e solução de problemas mais complicados.

• Aumento da dificuldade na avaliação do desempenho do isolamento.

Ao selecionar um sistema de teste de PD baixo, os fabricantes devem prestar atenção a:

• Estrutura de blindagem.

• Projeto de isolamento.

• Qualidade da conexão de alta tensão.

• Controle de corona e descarga.

• Nível de PD de fundo sob condições de operação especificadas.

O Sansion SXGTU é projetado com uma estrutura de alta tensão selada e blindada.

Seu nível de descarga parcial de fundo pode ser controlado dentro de 1–3pC na tensão nominal sob condições ambientais comuns, de acordo com as especificações do fabricante.

Isso ajuda a reduzir a interferência originada do próprio sistema de teste e suporta medições de descarga parcial de GIS e GIL mais confiáveis.

É importante distinguir entre dois conceitos:

Baixa PD de fundo do sistema de teste não significa que o objeto de teste GIS não tenha descarga parcial.

O objetivo é minimizar a interferência do equipamento de teste para que o desempenho do isolamento elétrico do objeto de teste possa ser avaliado de forma mais eficaz.

Ao comparar diferentes fornecedores, sempre pergunte como o valor de PD de fundo é medido, em qual tensão e sob quais condições ambientais.

Diferentes aplicações de teste de GIS e GIL podem exigir diferentes métodos de geração de alta tensão.

Três configurações comumente usadas incluem:

Um transformador de alta tensão gera a tensão de teste necessária através de indução eletromagnética.

É adequado para aplicações onde os requisitos de tensão de teste e capacidade podem ser atendidos pela configuração do transformador selecionado.

Os fabricantes devem avaliar a tensão nominal, a capacidade de saída, a estrutura de isolamento e as condições de teste aplicáveis.

Um sistema de ressonância série de frequência de rede usa um reator e a capacitância do objeto de teste para formar um circuito ressonante.

Quando o circuito atinge a ressonância, a potência reativa fornecida pela fonte de alimentação pode ser significativamente reduzida em comparação com o fornecimento direto de toda a carga capacitiva.

Isso o torna útil para testar equipamentos elétricos de alta capacitância.

Um sistema de ressonância série de frequência variável ajusta a frequência de saída para atingir a ressonância com a capacitância do objeto de teste.

Oferece flexibilidade ao testar diferentes cargas capacitivas e pode ser configurado para várias aplicações de teste de alta tensão.

A melhor escolha depende das características do objeto de teste, frequência de teste necessária, tensão, capacidade e condições de teste de fábrica.

O SXGTU suporta geração de alta tensão através de aumento de transformador, ressonância de frequência de rede e ressonância de frequência variável.

Seu arranjo de aumento de tensão de estágio único evita a necessidade de uma estrutura de aumento de tensão em cascata.

Um sistema de teste de alta tensão ideal deve funcionar bem no ambiente real da fábrica do cliente.

No entanto, alguns fabricantes focam apenas em parâmetros elétricos e negligenciam as condições de instalação e operação.

Aqui estão várias questões práticas que valem a pena considerar.

Espaço de instalação disponível

Um grande sistema de teste pode exigir espaço significativo. Um design integrado e compacto pode ajudar a otimizar a área de teste da fábrica.

Transporte e instalação

Equipamentos de alta tensão podem precisar ser transportados por longas distâncias ou instalados em instalações de teste existentes.

Uma estrutura robusta e um arranjo razoável de componentes podem simplificar o planejamento de transporte e instalação.

Conveniência de conexão

Produtos GIS e GIL geralmente têm requisitos de conexão específicos. Interfaces de alta tensão e arranjos de conexão adequados ajudam a reduzir a complexidade da configuração.

Segurança de teste

O sistema deve incorporar blindagem, aterramento, intertravamento e outras disposições de segurança apropriadas de acordo com seu projeto e requisitos aplicáveis.

O SXGTU adota uma estrutura blindada integrada com um interruptor de desconexão de alta tensão embutido para suportar arranjos de conexão convenientes e operações de teste de alta tensão.

Uma interface adicional de bucha de alta tensão também pode ser fornecida para testar equipamentos convencionais de alta tensão.

Para fabricantes que produzem diferentes categorias de equipamentos elétricos de alta tensão, a flexibilidade de teste pode ser uma consideração importante de compra.

Por exemplo, uma fábrica pode fabricar:

• Aparelhagem de Manobra Isolada a Gás (GIS).

• Linhas de Transmissão Isoladas a Gás (GIL).

• Buchas de alta tensão.

• Outros componentes elétricos de alta tensão.

Comprar equipamentos separados para cada aplicação de teste pode aumentar o investimento em equipamentos e ocupar mais espaço na fábrica.

Um sistema de teste integrado com métodos de geração de tensão e interfaces adequados pode oferecer mais flexibilidade de aplicação.

O SXGTU é projetado para suportar diferentes aplicações de teste de alta tensão através de arranjos de sistema configuráveis.

Com uma interface adicional de bucha de alta tensão, ele também pode ser adaptado para testar equipamentos convencionais de alta tensão.

Antes de comprar, os fabricantes devem confirmar os requisitos de teste reais para cada categoria de produto para garantir que a configuração proposta seja adequada.

O fator final é frequentemente negligenciado: a capacidade técnica do fornecedor do equipamento.

Um fornecedor não deve simplesmente perguntar: "Que tensão você precisa?"

Uma avaliação técnica profissional também deve considerar:

• Que tipo de GIS ou GIL você testará?

• Qual é a tensão nominal do produto?

• Qual é a tensão máxima de teste de suportabilidade?

• Qual é a capacitância do objeto de teste?

• Qual é a capacidade de teste necessária?

• A medição de descarga parcial é necessária?

• Qual nível de PD de fundo é esperado?

• Quais métodos de teste são necessários?

• Quais são as condições de instalação e ambientais?

Um fabricante que entende esses detalhes pode recomendar uma configuração mais apropriada em vez de simplesmente oferecer um produto padrão.

Para fabricantes que buscam uma solução integrada de teste de alta tensão, a Sansion oferece o Sistema de Teste Elétrico Combinado Insuflável Livre de Descarga Parcial SXGTU.

O sistema é desenvolvido para aplicações de teste de alta tensão e grande capacidade, especialmente testes de fábrica de GIS e GIL.

• Estrutura de alta tensão integrada, selada e blindada.

• Baixo desempenho de descarga parcial de fundo.

• Estrutura compacta para uso mais eficiente do espaço de teste.

• Interruptor de desconexão de alta tensão embutido.

• Múltiplas configurações de geração de alta tensão.

• Interface de bucha adicional disponível.

• Tensão e capacidade personalizáveis de acordo com os requisitos do projeto.

Um sistema de teste de descarga parcial de GIS é usado para aplicar alta tensão a aparelhagens de manobra isoladas a gás e avaliar seu desempenho de isolamento através de medições de descarga parcial.

Ele pode ajudar os fabricantes a identificar defeitos potenciais de isolamento durante a inspeção de qualidade de fábrica.

Um baixo nível de PD de fundo ajuda a reduzir a interferência do próprio equipamento de teste, tornando mais fácil identificar e avaliar os sinais de descarga originados do objeto de teste.

Sim, desde que o sistema selecionado tenha tensão, capacidade, interfaces e configurações de teste adequadas para ambos os produtos.

Os requisitos reais devem ser avaliados com base nas características elétricas de cada objeto de teste.

Os níveis de tensão configuráveis padrão incluem 100kV, 200kV, 250kV, 300kV, 500kV, 800kV e 1000kV. Níveis de tensão mais altos podem ser personalizados.

Sim. Uma interface adicional de bucha de alta tensão pode ser fornecida para aplicações de teste adequadas de equipamentos convencionais de alta tensão.

Forneça o tipo de produto, tensão nominal, tensão de suportabilidade necessária, capacitância, frequência de teste e requisitos de medição de descarga parcial.

Esses detalhes permitem que a equipe técnica avalie uma configuração de tensão e capacidade adequada.

A seleção de equipamentos de teste de suportabilidade de alta tensão e descarga parcial para GIS requer mais do que comparar classificações de tensão e preços.

O sistema certo deve corresponder às características elétricas de seus objetos de teste, minimizar a descarga parcial de fundo, fornecer capacidade suficiente e se adequar ao ambiente de teste de sua fábrica.

O Sansion SXGTU fornece soluções configuráveis para aplicações de teste de GIS, GIL e outros equipamentos elétricos de alta tensão.

Planejando um novo laboratório de teste de GIS ou atualizando sua instalação de teste de alta tensão existente?

Entre em contato com a Sansion e compartilhe as especificações do seu objeto de teste. Podemos ajudar a avaliar a tensão, capacidade, método de geração de alta tensão e configuração do sistema necessários para o seu projeto.